Category Bez kategorii

Tlen i wodór tworzą oprócz wody jeszcze inny związek, w którym na 1 część wodoru przypada 16 części tlenu, a więc dwukrotnie więcej niż w wodzie. Że zaś ciężar cząsteczkowy tego związku został oznaczony na 34, należy mu przypisać wzór H2O2. Związek ten nosi nazwę nadtlenku wodoru.

Występowanie izotopów wśród pierwiastków promieniotwórczych nasunęło Soddy’emu (1911) myśl, że również i pierwiastki nieczynne radioaktywnie mogą stanowić mieszaniny atomów o różnej masie. Doświadczalnie oznaczony za pomocą odpowiednich reakcji chemicznych lub też metod fizycznych ciężar atomowy nie miałby więc charakteru fundamentalnej stałej fizykochemicznej dla danego pierwiastka, za jaką go przyjmował Mendelejew (§ 74), a przedstawiałby jedynie wypadkową wartość średnią ciężarów różnych atomów, zależną od ich stosunku ilościowego w mieszaninie. Fakt, że oznaczenie ciężaru atomowego na preparatach badanego pierwiastka różnego pochodzenia dawało zawsze wyniki zgodne w granicach błędu doświadczenia, nie jest decydującym argumentem przeciwko istnieniu izotopów. Jeśli bowiem zmieszanie izotopów nastąpiło przed zestaleniem się skorupy ziemskiej, to wobec identyczności ich własności chemicznych i wynikającej stąd niemożności ponownego ich rozdziału na drodze chemicznej, atomy o różnych masach wchodzą w skład mieszaniny zawsze w tej samej proporcji i dają zawsze ten sam średni ciężar atomowy.

Nowa definicja kwasów i zasad, która może być zastosowana również do wielu roztworów niewodnych, została podana przez B r ó n- steda (1922). W myśl tej definicji kwasy są to substancje, których cząsteczki zdolne są do odszczepienia jonów H+, zasady zaś — substancje mogące przyłączać te jony. Jest przy tym obojętne, czy cząsteczki odszczepiające lub przyłączające jony wodorowe mają już ładunek elektryczny, czy też nie.

Pomiędzy opisanymi powyżej skrajnymi typami skwantowania kwantykuł występować mogą typy pośrednie, w których wiązania są mniej lub bardziej spolaryzowane. Stopień polaryzacji p określony jest przez stosunek: p = fije.r, (IX,2) gdzie f.t oznacza rzeczywisty moment dipolowy wiązania, e — ładunek swobodnych jonów, r — odległość ich jąder w cząsteczce. Stopień polaryzacji wiązania przyjmować może wartości od 0 do 1, zależnie od zdolności polaryzującej jonów oraz ich podatności do deformacji (por. § 88).

Jako gaz bardzo lekki, wodór służył do niedawna do wypełniania balonów i sterowców. Ma on jednak pewne wady. Po pierwsze, bar dzo łatwo dyfunduje i uchodzi przez najmniejsze nawet otwory, tak iż powłoki balonów napełnianych wodorem musiały być szczególnie starannie uszczelniane. Po wtóre — i to zdecydowało o tym, że stosowanie

Układ złożony z protonu i elektronu (atom wodorowy) ma pewien zasób energii wewnętrznej. Na energię tę składa się z jednej strony energia potencjalna Ep, pochodząca od działania sił elektrostatycznych pomiędzy obu składnikami atomu, z drugiej zaś — energia kinetyczna Ek obiegu elektronu dokoła jądra po jednej z orbit stacjonarnych. Energia potencjalna wyraża się wzorem Ep = — e2/r lub uwzględniając wartość r z równania (VIII,5), wzorem:

Znane są liczne przypadki, gdy te same pierwiastki mogą się łączyć ze sobą w kilku różnych stosunkach wagowych. Fakty te nie są sprzeczne z prawem stosunków stałych, gdyż utworzone związki stanowią różne substancje o całkiem odmiennych własnościach, a skład ilościowy każdego z nich jest ściśle określony.

Promienie X, wysyłane przez antykatodę, okazały się promieniowaniem „mieszanym”, tj. składającym się z drgań elektromagnetycznych o różnych częstotliwościach. Przekonano się wkrótce, że częstotliwości te zależą wyłącznie od materiału wysyłającej je antykatody. .Tak to następnie stwierdził fizyk angielski Moseley (1913), widma promieni X składają się zawsze z niewielkiej liczby prążków, zgrupowanych w kilka serii. Serie te, licząc od krótkofalowej strony widma, Moseley oznaczył literami K (obserwowana dla pierwiastków od Na do U), L (od V do U), M (od Ce do U) itd„ poszczególne zaś prążki każdej serii — greckimi literami a, |1, Ogólny wygląd tych widm, wytworzonych za pomocą antykatod z różnych metali, jest zupełnie podobny. Różnią się one pomiędzy sobą jedynie tym, że w miarę stosowania na antykatodzie metali o coraz wyższych liczbach atomowych wszystkie prążki widma zostają przesunięte w kierunku fal krótszych (rys. 42). Moseleyowi udało się ująć tę prawidłowość w prosty wzór matematyczny. W myśl tego wzoru częstotliwość drgań v lub długość fali X analogicznych prążków tej samej serii widma rentgenowskiego zależy od liczby atomowej pierwiastka Z w następujący sposób: ]/v = C(Z—a) lub — = A(Z—a)2, (VIII,18) gdzie a, A i C są stałymi, odnoszącymi się do analogicznych prążków w widmie różnych pierwiastków.

Podobnie jak wodór kwasowy może być zastąpiony przez metale, tak samo i wodorotlen zasad może ulec zamianie na resztę kwasową. Jeśli w zasadzie wielowartościowej nie wszystkie grupy OH wymieni się w ten sposób na reszty kwasowe, powstanie sóL zasadowa, zawierająca jeszcze grupy wodorotlenowe zdolne do wymiany na reszty kwasowe.

Stopień symetrii kryształu zależy od rodzaju i liczby występujących w nim elementów symetrii. Na podstawie stopnia symetrii można wszystkie kryształy zaszeregować do 32 klas krystalograficznych, połączonych w 7 układów według sposobu ułożenia osi współrzędnych, stosowanego w analizie matematycznej form krystalicznych. Układy te są następujące:

Sztuczne pierwiastki promieniotwórcze prawie zawsze przechodzą bezpośrednio w produkty nieczynne radioaktywnie w wyniku jednej tylko przemiany. W wyjątkowych przypadkach następuje łańcuch przemian promieniotwórczych. Ma to np. miejsce z 232Th, który poddany działaniu powolnych neutronów przechodzi w izotop -Th, a ten daje początek szeregowi pierwiastków promieniotwórczych:

Gdy reakcja gazowa, np. synteza jodowodoru, odbywa się pomiędzy ograniczonymi ilościami substancji wyjściowych w zamkniętej przestrzeni, szybkość jej, wyrażona równaniem (V,l), w miarę jej postępu i wyczerpywania się substratów stopniowo maleje. W mieszaninie reagującej nagromadza się coraz więcej cząsteczek produktów reakcji. Coraz częstsze będą więc zderzenia pomiędzy tymi cząsteczkami. Podczas takiego zderzenia może nastąpić rekombinacja atomów w sensie wprost przeciwnym temu, wskutek którego te cząsteczki powstały innymi słowy, reakcja może się odbywać w kierunku przeciwnym kierunkowi poprzedniemu. Reakcje mogące przebiegać w dwóch przeciwnych kierunkach nazywane są reakcjami odwracalnymi (§ 16). Szybkość reakcji odwrotnej jest proporcjonalna do każdorazowego stężenia produktów, w przytoczonym przykładzie wyrazi się więc wzorem: r' = Y [TLJ]2. (V,3)

Prawo Moseleya, znalezione na drodze empirycznej, pozwala ustalić kolejność pierwiastków według wzrastających liczb atomowych przez porównanie widm rentgenowskich. Na jego podstawie można też stwierdzić, czy istnieją w szeregu wolne miejsca, odpowiedające pierwiastkom jeszcze nie odkrytym. W miejscach takich bowiem następuje nienormalnie duży skok w wartości długości fali prążka X pomiędzy następującymi po sobie znanymi pierwiastkami. Taki skok można np. zaobserwować pomiędzy molibdenem {Z = 42) i rutenem (Z = 44). Dowodzi on, że pomiędzy tymi dwoma pierwiastkami przypada jedno miejsce na pierwiastek o liczbie atomowej 43, dotychczas jeszcze nie znaleziony w przyrodzie (por. § 111).

Ponieważ wielkość cząstek fazy rozproszonej ma wybitny wpływ na własności układów dyspersyjnych w ogóle, a roztworów koloidowych w szczególności, więc też określenie tej wielkości stanowi ważny krok na drodze poznania badanego układu. Roztwory koloidowe różnią się od zawiesin gruboziarnistych już na pierwszy rzut oka tym, że w świetle przechodzącym są zupełnie klarowne lub wykazują słabe tylko zmętnienie. Przez zwykłe sączki przechodzą nie pozostawiając na nich osadu. Nie ulegają też jak tamte sedymentacji, tj. samorzutnemu opadaniu na dno cząstek fazy rozproszonej pod działaniem siły ciężkości, tym szybszemu, im większe są cząstki. Na podstawie szybkości sedymentacji można więc sądzić o wielkości cząstek zawiesin gruboziarnistych, lecz nie roztworów koloidowych. Przez umieszczenie jednak tych ostatnich w wirówkach o bardzo dużej liczbie obrotów można w nich również spowodować sedymentację, i to tym szybszą, im większe są wymiary cząstek lub im większa jest liczba obrotów. Szwedzki badacz Sved- b e r g zastosował metodę odwirowywania do oznaczania wielkości cząstek koloidowych. Używając wirówek o kilkudziesięciu tysiącach obrotów na minutę, Svedberg znalazł, że masy cząstek różnych koloidów, wyrażone w jednostkach ciężaru cząsteczkowego, wynoszą: dla białka kurzego 34 500, dla hemoglobiny (czerwonego barwnika krwi) 67 500, dla kazeiny nawet 375 000.